基于 STEAM 理念的青少年户外教育综合课程探索

关彩霞 卞伯高 卢萍

摘要以英国诺丁汉郡的户外教育课程为例，采用个案研究、文献资料、逻辑分析的研究方法，从英国户外教育课程的广度和深度以及组织实施等方面，对融合多学科的综合户外教育课程进行分析和归纳，旨在为我国青少年科学思维培养路径提供借鉴，为我国青少年户外综合课程提供建议。

关键词 STEAM 青少年户外教育综合课程

0 引言

户外教育最简洁的定义是Donaldson.G.E和Donaldson.L.E于1958年提出的“户外教育就是在户外的教育，有关户外的教育，以及为户外而教育”，是指发生在一系列的户外环境的探索[1]。 Ken  Gilbertson 等进一步阐明：户外教育是在户外环境中开展的，强调多感官直接的体验，并综合与自然环境、社区环境和个人环境的接触来实现教和学的方法[2]。1920年，美国哥伦比亚大学夏普博士，在杜威“做中学”的实践综合活动教育观的启发下，首次从理论层面提出“户外教育”这一概念[3]。 STEAM 教育，是指由科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathematics）等学科共同构成的跨学科教育[4]。STEAM 是在 STEM 的理工综合学科的范畴上，增加人文艺术“A”的范畴，并指出人文艺术的“who&why（谁和为什么）”，是 STEM 的“what&how（是什么和怎么样）”的“由之所来”，而不仅仅是将艺术和设计思维融合到 STEM 领域[5]。STEAM 教育仍延续 STEM 的“以实践问题为导向”这一基本主张，强调多学科交叉融合之下解决实际问题能力的培养，包涵知识跨界、场景多元、问题生成、批判建构、创新驱动各个方面[6]。“问题为导向”的 STEAM 户外教育在实践过程中，其综合化、实践化、活动化的诸多特征反映出相互联系的科学本质，因而受到多国教育部的青睐和推广，藉此培养青少年的科学思维和核心素养，这一趋势反映了教育反测试化，回归真实、回归自然的本质诉求。

如果我们对青少年教育体系进行比较和研究，就会发现以各类户外运动为主要内容的教育形式，是这些国家青少年科学教育重要的组成部分。众所周知，人类所有科技创新的灵感都来自于大自然。与其将这类课程称之为户外课程，毋宁说此类课程更贴近于科技创新的本源。政府和家长对开展户外运动的意义也有着充分的认识，并对青少年户外运动的开展给予大力支持。英国有着悠久的户外活动传统，是户外运动之乡，各类丰富多彩的户外运动的有效开展，对青少年综合素质的培养和提高起到了显著的作用[7]，因而受到英国的倍加重视。除国家纳入必修课程之外，许多非官方的社会组织比如国际青年奖励计划基金的素质教育项目和一些志愿服务机构等，也对青少年户外运动起到了积极推动作用[8]。我国青少年对科学认知的第一资料来源于课堂实验，内容较少，缺少向外自由探索的空间。大部分科学教育通过单一的间接体验式和科普宣讲式得到补充，远离了大自然的本源，束缚了青少年对事物的探索和对未知的想象。

英国教育部颁发的《国家课程标准》（2013）中“户外探索”为体育课程组成部分，并且在国家体育课程中一直拥有重要地位，形成一大特色。英国各地区也结合自身的本土特色，挖掘户外自然资源和社会文化资源，因地制宜地开发了面向青少年的综合户外课程。以英国的诺丁汉郡（Nothingamshire）为例：诺丁汉郡拥有的户外自然资源一般，除西部为奔宁山脉山麓丘陵外，均为海拔60 m 左右的平原，主要河流特伦特河，是重要的农业区，另有乳用畜牧业和园艺业。郡内产煤，有多座采煤城镇。工业除采煤外，还有炼钢、纺织、机械、服装、自行车等。结合以上资源，诺丁汉郡政府户外教育理事会开发了“着眼于未来、面向青少年”的综合户外教育课程，旨在培养青少年的探索精神、发现能力、生态保护意识和团队合作意识。

1 课程学科领域分析

1.1 课程主题范围

户外探索课程主题范围广，涉及户外运动、自然科学、社会人文、艺术以及哲学等领域。

（1）户外运动类—户外运动能力是培养向外探索能力的基石。如期到达目的地开展其他调查研究，掌握户外运动技能是首当其冲的要求。从徒步到攀援、从骑单车到划船、依靠各种工具或自行制造工具，创造条件实现“抵达”，同时强调了对高山、溪流湖泊、丛林、夜间等自然环境下青少年户外适应能力的培养（见表1）。

（2）自然科学探究类—此类课程涵括了天文地理、动植物、数学应用、环境影响和保护等学科内容。

英国国家科学课程标准中指出，科学探究教学应当确保在教授“生命过程与生物”“物质及其性质”“物理过程”的内容时进行。此举将科学探究列为课程目标，强调科学探究过程是科学学习的核心过程。從某种角度来说，特别是在科学创新驱动方面，如自然常数 e、微积分和统计学等并不是由学科固有知识推导产生的，而是从自然情境、解决实际问题中衍生的，然后分类汇集到学科中。体系化、逻辑化的学科教育有利于快速吸纳知识，像在一位饥饿的人面前摆着的丰盛大餐，但决不能成为一片生生不息的田园。通过跃过探究过程的学科学习，我们用较短时间掌握了西方工业时代几百年积累的科学知识，一直在赶路的我们有时也需要驻足停步，静下心来探寻这一切的源头。

该课程的设计采用以问题为导向的设计方式，从具体情境出发，强调科学探究是科学学习的核心环节。依靠实际情境解决问题的“低重心”探究设计，对青少年早期科研思维的发芽生长有着很好的启发作用（见表2）。

（3）社会人文类—此类课程着眼于社会文化和当地人适应环境、改造环境的教育，渗透着历史、人文地理和价值观教育，对英国青少年了解本国历史具有现实意义。

一直以来，英国出于扩张型传统文化，通过对其他国家的节庆活动参与等也渗透了对各国历史的了解，扩展英国青少年对重要国家的文化认知（见表3）。我国虽不属于扩张型文化，但在当今各国文化交流和影响日益加深的情况下，我们一方面应重视本国文化根基的传承弘扬，另一方面也应主动了解重要国家的文化，对客观存在的域外文化有一定认知，增强自立自强危机意识和增进文化交流交融意识。

（4）艺术类—大自然是美感和创造力的来源，是艺术培养最好的老师。

艺术源于生活，和生活息息相关，通过此类活动，培养学生对建筑等艺术的创作能力和动手能力（见表4）。

1.2 课程情境拓展

课程组织专家学者以及学校教师等，依靠山麓丘陵的自然条件，开展多学科综合性活动。除开展本郡课程外，还可利用周末节假日以及寒暑假通过团体或亲子预约的形式，接纳各地区的青少年作为延伸拓展的沉浸式教育活动。以诺丁汉郡西部奔宁山脉开展的“岩石山地”活动为例（见表5），旨在鼓励青少年从具体情境出发深入探究，增加青少年对周围环境的观察力—比较栖息地的多样性、对比多样的天气，观察天气是否受不同地点的影响等。这种为他们量身设计的主题活动调动了青少年群体多种感官参与，促进科研思維，让青少年受益匪浅[10]。

1.3 课程学科深度分析

以科学基本概念为框架、人文为指引的 STEAM 教育，以注重直接体验、注重实践经验和学术经验、注重综合性与探究性为其重要特征。作为青少年课堂扩展学习的重要资源，除了情境性以外，户外综合课程的标准也是同样要求体现探究过程，问题如何提出，哪些概念切入，搜集相关信息、处理和分析以及如何评价和反馈等等无一例外，都是从让学生主动积极地参与科学课程的学习出发，进行规划设计，内容颇具深度[11]。从诺丁汉郡户外教育 STEAM 课程内容中（见表6），可以看出“问题如何提出，哪些概念切入”的设计，我们不难发现，很多高科技研究都有着从这里起步的影子，这里青少年的“一小步”将会是他们未来科技创新灵感爆发的源泉。

1.4 课程组织实施分析

在户外教育的组织实施方面，经过长时间的探索和发展，英国已经形成了一整套较为成熟的户外运动教育实施方案。在开发主体上，通过专项基金，动员各方力量参与制定，成果纳入英国政府教育和科学部青少年户外综合课程。

除去情境性，户外教育的要求和科学教育课程基本相同，其核心在探究过程教育。对比科学教育，户外教育面对实际情境中的问题，具有更强的综合性、跨学科的特征。科学探究过程包括提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、表达与交流等七个要素。从科学探究过程要素来说，科学探究能力必然体现在对科学探究过程的理解和掌握，或各个过程要素及其组合的质量和水平方面，包括所有过程要素的整体探究能力[12]。为了达到科学探究的课程目标，英国政府教育机构以导引手册、活动指南和教师指南的标准形式，进行规范核准，以确保符合政府对课程开发的质量要求。例如为支持户外教育，青年体育信托基金组织学校专家参与制定了一系列活动，并通过了学前至中学年龄的体育教育方案标准，核准后被纳入英国国家课程。

考虑到科学探究能力受学生的年龄阶段、心理过程、爱好和态度等个性特点，以及所受教育的基础、环境和条件的影响，科学探究能力也不完全处于相同的水平[13]，因而课程在实施上具备双向选择性。课程内容以拼图的方式模块化后，可通过灵活拼接来适应个性化的多样需求，“从我们的各种活动中选择适合你自己的主题，或者让我们为你创造它们”。例如：“如果你想把旅行的重心放在‘自信’上，我们推荐高绳、皮划艇、攀岩和定向运动”“如果找不到你感兴趣或有想法的东西？让我们帮助你实现它”。在发展目标上，也是留有一定广阔视阈的，灵活而有前瞻性。

1.4.1 课程实施核心部分—活动指南

活动指南涵盖具体行程以及学习目标，为辅助操作而设定。文内通过表列标识出每一项目适合参加的年龄学段、活动安排以及此项目前后可供衔接的内容以供参考。其末尾附有联系人信息。表7以“河流研究—Meden river 物种的特征和多样性”主题（见表2 诺丁汉郡户外教育活动内容—自然科学探究类第10项）为例。

1.4.2 课程实施核心部分—教师指南

教师指南是针对不同年龄阶段开发的教师指导用书，通过英国教育科学协会等组织对教师进行普及培训，其主要特点是操作性强。有研究表明不同年龄阶段因认知水平不同，表现的能力是有差异的;更重要的是，解决已知的或学过的情境问题的能力，与在一个未知的或全新的问题情境中所能形成和所能塑造出的能力也是有深浅不同的;同理，学生独立解决问题的能力，与在教师指导下或在同伴的帮助下表现出的问题解决能力也是不同的，最终在学生大脑中形成的解决问题的深浅层次也是不同的;解决问题的能力还要受到问题呈现的背景（或称为情境）等方面的影响[14]。因而，在顾及不同年龄学段的同时，在探究过程“提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、表达与交流”这七个要素中，教师特别需注意的是：应慎重地教授知识，慎重地对学生进行指导。这一原则恰好跟我们熟悉的学科教育相悖。

在探究教育过程中，如何设立和使用情境要素资源，如何引导学生在已知和未知中自己发现探索，是教师设计结构化、过程化最重要的教育艺术。前面表1中的每一项活动内容背后，在教师指南中均有结构化设计的内容作为支撑，以适合不同年龄青少年发展需要。我们通过其中一项的展开（见表8）可以看到，在解决实际问题的探究活动中，甚至是问题的提出也可以通过学生的提问进行确立。如“河流研究”中“学生可能会提问……”，可见探究过程的第一要素—提出问题，由学生自己提出，确立重要因素和概念，继而利用情境因素引导学生对这些概念进一步深入：“比较一条笔直的河流和一条有弯道的河流时，什么因素会发生变化？”接下来使用不同地理特征的幻灯片进行扩展，让学生自己概括出流量、横截面、河床载力、周长、坡度等重要因素。

教师指南还配有相应的导引手册、任务卡片、设施包。其中设施包，体现了对研究工具的重视，设计实验与制定计划离不开研究工具的支持，进行实验与采集数据后，回到中心利用软件进行分析和模拟。比如对河流的流量、横截面、河床载力大小、周长、坡度、深度和宽度等数据，录入模拟系统，观察侵蚀、磨损、磨耗、水力作用和侵蚀的因素，继而认识植被等因素的作用。手册通过简单描述性介绍让人迅速了解活动的重点与步骤，以及常用的联系方式等。

2 小结

英国户外教育有着悠久的历史，其课程开发有着相对成熟的经验。诺丁汉郡的户外教育结合当地自然环境特点，政府通过基金项目鼓励 STEAM 户外教育课程研发，鼓励将科研探索放在大自然里的教育方式。我国地广物博、山河锦绣，各地区有着丰富的山脉和河流等自然资源，就青少年户外教育设计而言，无论从广度上还是从纵深上，蕴含着很大的发展空间和潜力。我国科研创新力的培养应注重青少年培育，对青少年科学思维的培养，不能总是被动地出走国外，而应主动地走出去，走进灵性的大自然。在教育方式上，应真正放低重心，为青少年打造适合的沉浸式探究教育。借鉴吸收他国户外教育的有益经验，“海不辞水”，逐渐形成适合我国青少年的户外综合教育，充分发挥自然资源的科研教育功能，为我国青少年成长尤其是科研创新思维培养提供灵性空间。

参考文献

[1]傅钢强，周红伟.我国青少年户外教育内容体系构建研究[J].四川体育科学，2016，35（05）：20.

[2]理查德·洛夫.林间最后的小孩—拯救自然缺失症儿童[M].长沙：湖南科学技术出版社，2010：18-22.

[3]刘昌亚.美国户外体育教育特征及启示[J].体育文化导刊，2018（07）：117-121.

[4]南钢.努力构建中国特色的 STEAM 课程体系[EB/OL].（2020-12-19）[2021-09-01]. https：//news.sciencenet.cn/html- news/2020/12/449980.shtm.

[5]GeorgetteYakman[EB/OL].（2020-12-19）[2021-09-01].https：//www.researchgate.net/profile/Georgette-Yakman-2.

[6]陈彦芬，高秀岭.英国国家科学课程标准中的科学探究[J].上海教育科研，2005，（06）：33-36.

[7]董翠香，刁玉翠，等.英国国家中小学体育课程学习纲要解读及启示[J].成都体育学院学报，2015，41（02）：16-21.

[8]操學诚，吴德祖.户外运动与青少年全面发展[J].中国青年研究，2006（06）：24-28.

[9]NOTTS Outdoors.[EB/OL].（2019-09-20）[2021-09-01].https：//www.nottinghamshire.gov.uk/nottsoutdoors.

[10]同[7].

[11][12][13][14]同[6].

（2021-09-13收稿，2022-01-04修回）

作者简介：关彩霞（1974—），女，教育学硕士，讲师，研究方向：体育教育，E-mail：1275151211@qq .com。

Exploration  of  the  Comprehensive  Course  of  Youth  Outdoor  Education  Based  on  the  STEAM

Concept Take the  Nottingham Outdoor  Education Course as an  Example// GUAN Caixia，  BIAN Bogao， LU Ping

First-Author's  Address  Guangzhou  University  of Traditional  Chinese  Medicine，  School  of  Physical  Health，

E-mail：1275151211@qq.com .

Abstract  STEAM education is "problem-oriented" and emphasizes the cultivation of the ability to solvepractical  problems  under  the  cross-integration  of  multiple  disciplines . Its  many  characteristics  of comprehensive， practical and active activities reflect the interconnected scientific nature . Britain has a long tradition of outdoor activity and is the "home of outdoor sports". This paper takes the outdoor education course in Nottingham as a case study， by literature data and logical analysis to analyze and summarizes  the  breadth  and  depth  of  the  UK  outdoor  education  curriculum  and  organizational implementation. Through this study， it aims to provide reference for the scientific thinking training path， and to provide suggestions for the comprehensive outdoor curriculum of teenagers .

Keywords  STEAM， teenager， Outdoor Education， Comprehensive Curriculum